0

0
0

文字

分享

0
0
0

滑鼠的內部結構-《知識大圖解》

知識大圖解_96
・2015/07/21 ・836字 ・閱讀時間約 1 分鐘

如果你現在正用滑鼠操控電腦,有很大機率是使用光學滑鼠,這種1980年發明的滑鼠目前已經幾乎取代了傳統滾球滑鼠。

光學滑鼠仰賴顯微成像技術運作。首先,滑鼠內部的一枚超小型鏡頭會拍攝你的桌面或滑鼠墊,如果把滑鼠翻過來細看,你看到的紅色光點就是裝設在其內部的紅色LED燈。它能將光線投射在物體表面,再反射回滑鼠內部的一個互補式金屬氧化物半導體(CMOS)上,如此便能傳送訊號到數位訊號處理器(DSP)。

62
請點擊看大圖。

該處理器會自動追蹤並分析物體表面的移動變化,一旦偵測到任何動作,便會發送訊號給電腦,電腦再即時將這些資訊轉換成畫面上的游標動作。上述過程每秒會發生數百次,讓螢幕上的指標能細膩地隨著你手上的動作而移動。

滑鼠上方通常會有一個滾輪或小巧的橡膠滾球,它採用的技術與早期滾球滑鼠相同。當你的手指旋轉滾輪或滾球時,便會牽動多個轉軸,而轉軸又與處理器相連,因此處理器能即時偵測每個轉軸的動向及移動程度,讓你能上下捲動網頁或文件,若配備的是滾球,還能左右捲動。

滑鼠技術方便我們輕鬆移動螢幕上的游標,更因支援以公釐計的精細移動,為電腦遊戲帶來新一代的革新。

傳統滾球滑鼠的原理

在光學滑鼠問世之前,滾球滑鼠是風行多年的標準設計,這小小的殼內究竟如何運作呢?原來當你的手移動時,球會跟著滾動,並不停碰觸兩枚轉軸,一枚在滾球後方,另一枚在球的側邊,分別偵測垂直與水平動作。轉軸以線路連接電路板,傳輸移動資料,這些資料用來讓螢幕上的游標對應移動,而準確度比早期的滾輪滑鼠優異。滾球滑鼠的主要缺點跟電子設備毫無關係──是滑鼠所在表面的灰塵和污垢會累積在圈住滾球的洞裡,久了就會卡住。新的光學滑鼠在精準度上確實加倍,不過最主要贏過滾球滑鼠的優勢是,就算桌面很髒,光學滑鼠也不會卡住。

本文節錄自《How It Works知識大圖解 國際中文版》第08期(2015年5月號)

更多精彩內容請上知識大圖解

相關標籤:
文章難易度
知識大圖解_96
76 篇文章 ・ 2 位粉絲
How It Works擅長將複雜的知識轉化為活潑有趣的圖解知識,編輯方式以圖像化百科呈現,精簡易懂、精采動人、深入淺出的圖文編排,讓各年齡層的讀者們都能輕鬆閱讀。

0

19
0

文字

分享

0
19
0

恐龍稱霸地球的秘訣,竟是牙齒自帶避震器?——《追光之旅:你所不知道的同步輻射》

天下文化_96
・2021/09/12 ・1747字 ・閱讀時間約 3 分鐘

《侏羅紀公園》系列電影掀起大家對恐龍的好奇,但其實科學家早就在研究遠古時代的各種生物。以恐龍為例,平均每星期會發現一種新種恐龍,每年大約會發現五十種新種恐龍。而在探討物種起源及鑑定遠古生物領域,同步輻射分析技術也展現了它的獨特價值。

例如,南非威特沃特斯蘭德大學(University of the Witwatersrand)領導的國際科學家團隊,針對一些世界上最古老的恐龍蛋胚胎頭骨,進行 3D 複製重建,發現牠們的頭骨生長順序與當今的鱷魚、雞、烏龜和蜥蜴相同,研究成果發表在《科學報導》(Scientific Reports)上。

美國自然歷史博物館收藏的恐龍蛋化石,內部留有胚胎構造。圖/WIKIPEDIA

在台灣,由加拿大多倫多大學教授賴茲(Robert Reisz)與台灣學者組成國際團隊,花費兩年時間,運用超高解析二維紅外光譜顯微術,在活躍於一億九千五百萬年前的雲南祿豐龍胚胎股骨化石中,發現殘留有機物,找到古化石內保存複雜有機物的最古老紀錄。這個破天荒的發現在 2013 年登上了《自然》(Nature)雜誌封面。

此外,在祿豐龍肋骨化石的微血管通道中,國輻中心研究員李耀昌也發現全球最古老且保存完整的膠原蛋白與赤鐵礦微粒聚晶。

「即使經過億萬年時空轉換,恐龍的軟組織經血液中鐵的氧化及碳酸鈣化包覆作用後,還是有機會被保存下來,」李耀昌表示,這將有助科學家進一步了解恐龍的生理機能與遺傳密碼。

李耀昌團隊將成果發表於《自然通訊》(Nature Communications)期刊,並獲選為《發現》(Discover)雜誌「 2017 年全球百大發現」第十二名,是近年來台灣學者主導的研究成果首度登上《發現》雜誌全球百大發現。

英國 Dinosaurland 化石博物館的鐮刀龍巢與蛋化石。圖/WIKIPEDIA

發現牙齒裡的避震器

恐龍胚胎裡有膠原蛋白,恐龍的嘴巴裡則是自帶「避震器」。

國輻中心團隊與台灣博物館、台灣石尚博物館、中國大陸北京自然博物館、加拿大安大略皇家博物館,以及中國大陸地質科學院地質研究所合作,蒐集十五種肉食性與植食性恐龍牙齒,利用同步輻射穿透式 X 光顯微術與現代的眼鏡凱門鱷牙齒進行研究比對,首度發現肉食恐龍牙齒具有避震結構。

在肉食性恐龍牙齒的琺瑯質與象牙質中間,存在一層相對柔軟且布滿微細孔洞的被覆牙本質層,可以保護牙齒,避免因撕裂骨肉造成牙齒瞬間斷裂。這項研究結果修正了過去對於原始爬蟲類牙齒結構的認知,因此登上國際知名期刊《科學報導》(Scientific Reports)與各大媒體。為了蒐集恐龍牙齒進行研究比對,國輻中心研究員王俊杰透露了一段小故事。

「當時我到桃園興仁花園夜市拜訪鱷魚攤,沒想到使用斜口鉗幫鱷魚拔牙時,斜口鉗當場應聲斷裂,只好再買一把硬度更高的老虎鉗,費了好大一番功夫才順利拔下鱷魚牙齒。」

透過同步輻射 X 光顯微鏡發現暴龍牙齒藏有「避震器」,保護牙齒不致斷裂。1:X光下的暴龍牙齒構造。2:暴龍牙齒外觀。 3:無避震結構的牙齒內部應力分布。4:有避震結構的牙齒內部應力分布。圖/王俊杰提供

牙齒的特殊結構,使得肉食恐龍成為頂尖獵食者,稱霸地表一億六千五百萬年。相較於人類咬合力約為 40 公斤、眼鏡凱門鱷咬合力約 1,000 公斤,以及咬合力可達 2,000 公斤、目前世上咬合力最大的動物—— 灣鱷,「暴龍的咬合力約 6,000 公斤,且拖行的獵物體重可能超過 1 公噸,但靠著微小的避震結構設計,便不致因巨大應力而造成牙齒斷裂,」王俊杰說。

遠古生物的活動型態一直是科學家亟欲解開的謎題,透過同步光源高解析度檢測技術,可以幫助我們了解古生物化石組織結構的細微差異,提供了一種嶄新的古生物分類與古生態研究檢測方法,而藉由恐龍胚胎化石中探測到的有機質殘留物,未來將可逐步解開更多遠古生物的奧祕。

——本文摘自《追光之旅:你所不知道的同步輻射》,2021 年 8 月,天下文化

天下文化_96
207 篇文章 ・ 1122 位粉絲
天下文化成立於1982年。一直堅持「傳播進步觀念,豐富閱讀世界」,已出版超過2,500種書籍,涵括財經企管、心理勵志、社會人文、科學文化、文學人生、健康生活、親子教養等領域。每一本書都帶給讀者知識、啟發、創意、以及實用的多重收穫,也持續引領台灣社會與國際重要管理潮流同步接軌。
網站更新隱私權聲明
本網站使用 cookie 及其他相關技術分析以確保使用者獲得最佳體驗,通過我們的網站,您確認並同意本網站的隱私權政策更新,了解最新隱私權政策